Los materiales livianos y de alta resistencia han jugado constantemente un papel clave en la construcción de aeronaves de alto rendimiento y de bajo consumo de combustible. Hoy en día, los biocompuestos, hechos de materias primas de origen biológico, están brindando a los ingenieros una nueva perspectiva sobre cómo mejorar el desempeño ambiental de los futuros aviones, según Airbus.
Puede ser difícil de creer, pero hace cinco décadas, hasta el 70% de un avión estaba hecho de un solo material: aluminio. El aluminio, liviano, económico y ampliamente disponible, se utilizó en la construcción de una variedad de componentes de aeronaves, desde el fuselaje hasta otras partes principales del motor. Desde entonces, otros materiales de vanguardia han mejorado el diseño de las aeronaves, desde metales (titanio, acero, nuevas aleaciones de IA) hasta compuestos (fibra de carbono y vidrio, resinas poliméricas y epoxi).
Hoy en día, está surgiendo una nueva clase de materiales de alto rendimiento, los biocompuestos, que ofrecen posibilidades aún más interesantes para mejorar el rendimiento medioambiental a medida que los ingenieros apuntan a desbloquear su potencial para su uso en futuras aeronaves.
Cada vez más utilizados en aplicaciones industriales debido a sus numerosas ventajas, los biocompuestos son ligeros, flexibles, rentables y reciclables.
Ligeros y reciclables
Los materiales compuestos de origen biológico están formados, como los compuestos actuales, por una matriz (resina) y una fibra, pero de origen biológico. Las materias primas para los biocompuestos se derivan de recursos naturales renovables: biomasa, plantas, cultivos, microorganismos, animales, minerales y residuos biológicos. Se requiere conversión química y / o mecánica para transformar estas materias primas en biocompuestos, que pueden usarse solos o en complemento de materiales estándar, como carbono y / o fibra de vidrio.
Hoy en día, los biocompuestos pueden estar compuestos por uno o varios de los siguientes componentes:
– Fibras naturales: estas fibras se pueden obtener de animales, plantas o minerales. No requieren un proceso de carbonización (es decir, la conversión de una sustancia orgánica en carbono o un residuo que contenga carbono).
– Fibras de carbono de biomasa: la biomasa (es decir, algas, celulosa, lignina) se utiliza para crear materia prima para su posterior transformación en fibras y resinas.
– Biorresinas: Las resinas son sustancias muy viscosas que se convierten en polímeros (es decir, materiales). Las biorresinas están hechas de origen biológico, derivadas principalmente de aceites vegetales, biomasa o desechos biológicos.
En la industria aeroespacial, los biocompuestos podrían aplicarse en las siguientes áreas:
– Cabina y carga: estas aplicaciones requieren propiedades avanzadas relacionadas con la inflamabilidad, la densidad y la toxicidad del humo (FST) y la liberación de calor.
– Estructuras primarias y secundarias: estas aplicaciones implican cargas estructurales elevadas y, por lo tanto, requieren un rendimiento mecánico y una durabilidad mejorados.
– Materiales auxiliares: estas aplicaciones requieren funcionalidad para materiales no voladores o cualquier medio utilizado para la producción de componentes compuestos en plantas industriales.
